原位生物打印的研究进展与前景
2021-01-06李文韬王金武
上海交通大学学报(医学版) 2021年2期
李文韬,王金武
上海交通大学医学院附属第九人民医院骨科,上海200011
自1986年3D打印技术问世后,其应用范围迅速扩展至包括生物医疗在内的各个领域,极大促进了相关领域的技术进步与行业发展[1]。在再生医学领域,利用3D 打印技术可以快速制造具有可控孔隙率和内部结构的组织支架,并可以通过加载药物或生长因子调节细胞所处微环境,促进组织再生。近年来,随着细胞生物学、材料科学的发展及3D 打印技术的进步,生物打印发展迅猛,受到科研人员及大众越来越多的关注,被视作推动组织工程向功能性组织发展,最终缓解移植器官短缺问题的希望[2]。
生物打印是一种通过计算机辅助,同时将生物材料、活细胞及其他生物活性物质层层打印,堆叠形成用于再生医学、疾病模型、药物筛选或其他生物学研究的生物工程结构的技术[3]。目前,生物打印在打印如皮肤、软骨等不需要血管化的薄层组织上已取得部分成功,能够在实验室环境下稳定构建这类组织[1-2]。然而,对于打印大块组织的血管化问题目前还存在困难,原位生物打印可以作为一个解决方案。原位生物打印可以通过将植入物与自体组织整合,借助体内自然驱动的血管化过程,募集内源性内皮细胞,实现植入物的血管化,形成新的功能化组织器官。
原位生物打印的概念最早由Campbell 等[4]提出,旨在利用喷墨打印技术直接在生物体内进行生物打印,促进组织修复和再生。然而,由于目前技术不成熟且许多外科医师也缺乏相关技能,这项技术尚不能真正应用于临床。……
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